第一情报 ---能源与环境

丰田汽车氢燃料汽车专利分析

供稿人:任晓波  供稿时间:2017-12-2   关键字:丰田  氢燃料  专利  
1、专利年度分布

截至2017年5月12日,丰田汽车已在21个国家和地区、2个国际知识产权组织申请了15867件与燃料电池相关的专利。2004年到2009年,丰田汽车与燃料电池相关的专利申请数量大幅增长,期间该技术领域年均专利申请量为1895件,说明丰田汽车在这几年开展了大量氢燃料电池技术研究。2009年后,丰田汽车与燃料电池相关的专利申请数量逐渐下降,年申请量回落到500件左右。直到2014年,专利申请数量再度回升,2015年的专利申请量重新回到1000件以上(图1),表明当下丰田公司对燃料电池技术研究的热情逐渐回升,未来可能有较多新技术和新产品面世。

图1 专利年度申请量

数据来源:Innography

2、全球专利布局

从与燃料电池相关的全球专利布局来看,丰田汽车的专利申请主要覆盖日本、美国、中国、世界知识产权组织、欧洲专利局等21个国家、地区和2个国际知识产权组织(图2)。其中,丰田汽车在其总部所在地日本的专利申请最大,累积申请与燃料电池相关的专利8712件,占该领域总量的55%,说明丰田汽车对本土燃料电池市场的重视。此外,在美国的申请量占12.2%,在中国的申请量占9.2%,显示丰田汽车对这些地区燃料电池汽车市场的重视。

图2 专利全球布局

数据来源:Innography

3、技术研发重点

为了探究丰田汽车与氢能或燃料电池相关的技术研发情况,我们利用专利文本挖掘和IPC国际专利分类进一步展开分析,可以看出该公司技术重点集中燃料电池电堆、气体氧化剂、电极、电解质、熔融碳酸盐燃料电池、隔膜等技术(图3)。从IPC分类号来看,丰田汽车在H01M8燃料电池及其制造领域申请的专利数量最多,达到9671件,占总量的61%。专利申请数量第二多的技术领域是H01M4电极,占总量的9.5%(表1)。


图3 关键技术概念

数据来源:Orbit.com

表1 关键技术领域专利申请量排序

序号

关键技术

专利数量

百分比

1

燃料电池;及其制造

9671

61.0%

2

电极

1512

9.5%

3

氢;含氢混合气;从含氢混合气中分离氢;氢的净化

434

2.7%

4

用车辆内部电源的电力牵引

303

2.0%

5

电动力装置的布置或安装

240

1.5%

数据来源:Innography

4、合作与借鉴

对丰田汽车申请的与氢相关专利进行申请人分析,其结果显示了该企业与其他企业或个人的合作研发情况。由图4可以看出,公司大多数专利是其单独申请,与其他专利申请人间的合作较少。技术的借鉴方面,本田汽车与氢燃料电池相关的专利被本田汽车、日产汽车、松下公司引用较多,同时也引用本田汽车、日产汽车、松下公司较多专利,丰田汽车与这三家公司之间的技术关联度较高,互相引用、借鉴大量专利(图5)。


图4 专利合作申请情况

数据来源:Orbit

图5 申请人间引用情况

数据来源:Innography

5、发明人分析

丰田汽车与燃料电池相关技术的高产发明人包括Yoshiaki Naganuma、Satoshi Aoyama、Hiroyuki Imanishi、Kota MANABE和Manabu Kato等(图6),其中发明人包括Yoshiaki Naganuma的专利申请328件,占公司专利总量的2.1%。申请量排名前10发明人是公司技术研发核心团队,申请专利1940项,占公司专利总量的12.2%,说明公司科研团队庞大,发明人较多。

图6 专利发明人

数据来源:Innography

6、专利价值分析

Innography将近十年美国授权专利各指标的平均数值作为评价标准,归一化后绘制成雷达图。图7中右侧图例中的数据即为各项指标的标准数值,在雷达图中以数值为1表示。

图中可以看到丰田汽车与燃料电池相关的专利在诉讼、专利引用上远低于平均值,说明丰田汽车的专利诉讼较少且专利原创度较高,通过借鉴或合作进行的创新较少。丰田汽车专利的发明人高于平均值,说明其发明团队较大。


图7 专利价值分析

数据来源:Innography.com

图8显示,丰田汽车与燃料电池相关的专利总量为15867件,其中,10782件专利是有效的,包括5373件有效授权和5409件有效申请。丰田汽车失效专利数量较少,仅为5085件,占专利总量的32%。

图8 专利有效性

数据来源:Innography.com

7、SWOT分析

丰田汽车是全球最大的汽车公司之一,丰田生产系统、汽车质量好以及庞大的运营网络是其主要优势。丰田汽车的主要威胁来自主要竞争对手的竞争、严格的排放规范和投入成本的大幅增加,公司依赖少量供应商和产品召回问题也是需要关注的问题等。公司未来的机会在于混合动力汽车、发展中国家汽车市场的扩张和燃料电池汽车等新产品(表2)。

表2 丰田汽车SWOT矩阵

优势

劣势

l  丰田生产系统(TPS)

l  汽车

l  运营网络

l  依赖少量供应商

l  产品召回问题

机会

威胁

l  混合动力汽车

l  汽车市场扩张

l  新产品

l  排放规范

l  激烈竞争

l  投入成本增加

 

 


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